化工原理课程设计

编号（学号）：13674011 13674018 13674029

题目：化工原理课程设计。

学院：生物科学技术学院。

专业：09级生物工程1班。

姓名：张杰林超韩青希。

指导教师：张良

完成日期：2023年1月5日。

在过去的几十年中，随着能源**的持续增长、环境控制的日益严格以及产品的**和质量竞争趋于全球化，化工工业因而也发生巨大的变化。酒精作为基本原料之一，与酸碱并重，它作为再生能源尤受人们重视。现在已经能够通过对工厂设计和操作步骤的改进，来降低成本并使其满足各种限制的条件，其重点在于提高效率，降低成本以及增加利润。

在酒精的生产过程中，蒸馏是关键技术，通常以求最优化的求解和设计。本设计计算步骤虽较繁琐、复杂，但其根本思路仍是利用汽液平衡数据进行平衡级计算（或核算）、以确定理论级数、各级的操作条件及其物料和能量衡算数据，然后再根据此平衡级计算，以确定设备（塔）的结构尺寸及操作参数，还配有精确附图等，易于理解。通过比较获选取较好的原料及较优的设备，还要考虑必要的经济性和安全性，获得较优的精馏塔的完整设备。

尽量使其达到最优的设计，较高的产率，应用于实际。

课程设计是理论联系实际的桥梁，具有较强的综合性和实用性，课程设计要求综合运用本课程和相关课程的基础知识，进行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成制定的化工设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练。通过课程设计，来树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、高度责任感的工作作风。

本设计就是通过对酒精生产过程中蒸馏的最优化设计，旨在在降低成本并满足各种限制条件的基础上来提高效率，增加利润。本设计的计算步骤虽然较为繁琐，复杂，但是却有主要理论主线贯穿其中，将繁琐的计算整理出较为清晰的思路。根本思路是利用汽液平衡数据进行平衡级计算或者核算，以确定理论级数、各级的操作条件及其物料和能量衡算数据，然后再根据此平衡级计算，以确定设备的结构尺寸及操作系数，还要配有精确附图，便于理解。

课程设计不同于平时的作业，在设计中要自己做出决策，自己选择流程，查阅资料，进而进行过程和设备的计算。并要通过大量的数据和反复的验证来论证和核算，经过大量的分析比较，择优选择最理想的方案和合理的设计，还要考虑必要的经济性和安全性，获得较优的精馏塔的完整设备。达到提高产率的目的，更好的应用实际。

所以课程设计是培养、提高独立工作能力的有益实践。

在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分析设计任务书要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全运行所需的检验和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。

用简练的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果。

由于本设计参考多方面资料，虽然经过认真的计算和核实，但是设计者水平有限，难免有不足之处，敬请老师批评指正。

设计者。2023年12月

目录。前言2

目录4任务书5

设计条件6第一部分设计方案的确定6

一。设计方案的内容6

二。确定设计方案的原则7

第二部分板式精馏塔的工艺计算7

一。回流比的确定7

二。实际塔板数的确定9

三。物料衡算11

四。塔板和塔主体工艺尺寸设计13

五。塔板的流体力学计算17

六。塔板的结构设计20

七。精馏塔附属设备22

第三部分数据汇总表23

第四部分心得体会29

第五部分参考文献30

设计条件。设计题目：浮阀式精馏塔工艺设计。

设计参数：1.进料液：组成（质量）

2.馏出液：组成(质量)

3.残液：组成： (质量)

4.冷却水：进口温度：℃ 出口温度：℃

5.蒸汽流速：

一）操作压力：常压：

确定操作压力必须根据所处理的物料的性质兼顾技术上的可性和经济上的合理性进行考虑。

1.减压蒸馏：用于热敏性物质；

液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度，因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的，如果借助于真空泵降低系统内压力，就可以降低液体的沸点，这便是减压蒸馏操作的理论依据。

减压蒸馏是分离可提纯有机化合物的常用方法之一。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。

2.加压蒸馏：用于低沸点物料；

3.本次操作使用：常压蒸馏。

常压蒸馏即在常压下进行的蒸馏。原理溶液受热气化，气化的溶剂经冷却又凝为液体而**，**的液体是较纯净的溶剂，从而使提取液浓缩。用途适用于低沸点有机溶剂提取液的浓缩**。

常压蒸馏要点：1.装量不超过烧瓶容积的2／3，再加入几粒沸石，以防瀑沸。

2.检查整个蒸馏系统安装无误时，先通入冷却水，再打开水浴锅电源开关，调节规定温度，注意观察蒸馏情况，严防瀑沸。

二）进料状态：泡点进料℃

设计过程中可以采用以下几种进料状态：泡点进料；过冷进料；过热进料。

其中，泡点进料塔的操作比较容易控制，且不受季节气温的影响；此外，泡点进料塔，精馏段与提馏段的塔径相同，在设计和制造上比较方便。

三）加热方式：直接加热；间接加热。

四）热能的**利用。

蒸馏过程的特性是重复进行汽化和冷凝，因此热效率低。

塔顶蒸汽和塔底残液都有余热科利用，但在利用过程中要分别考虑这些热量的特点。

五）热泵系统的利用。

总原则是在尽可能的条件下，采用科学技术上的最新成就，使生产技术上达最先进，经济上最合理的要求，符合优质，高产，低耗，安全的原则。

一）满足工艺和操作的要求。

流程和设备：首先，必须保证产品达到要求，质量要稳定；其次，设计方案要有一定的操作弹性，流量应能在一定范围内进行调节；再次，要考虑必须装置的仪器及其装置的位置。

二）满足经济上的要求。

设计不能超过所能承受的经济水平且各项消费要合理。

三）保证安全生产。

在整个化工设计过程中，我们必须熟悉他的原则和精神，从而贯彻到其中去。把化工设计中的细节进行灵活运用，既符合规范，又不造成对生产的违背。实现对资源的最大利用。

因为在化工生产中，安全是第一性的，所以我们必须对生产中的安全性进行剖析。

熟悉我们的原材料和产品性质，以便我们对号入座。化工规范把物品的危险程度分为五个等级，他的划分主要是综合生产过程中所使用、产生及存储的原料、中间品和成品的物理化学性质、数量及其火灾**危险程度和生产过程的性质等情况来决定的。根据危险等级的不同，我们才能确定防火间距、防爆等级。

他对我们选用设备、仪表、操作方式、消防器材的选用起到决定性的作用。

第二部分板式精馏塔的工艺计算。

一。回流比的确定

一）绘制相平衡曲线（见附图ⅰ）

二）各种组成的确定

摩尔分数 -质量分数 -摩尔质量（分子量）

化工原理课程设计

化工原理课程设计

化工原理课程设计

化工原理课程设计

其他用户还读了